熒光燈用輝光啟動器標準要點解析

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2014-05-13

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 一,、引言

在我國，配電感鎮(zhèn)流器的熒光燈工作回路中,，口碑,，基本都采用熒光燈用輝光啟動器。盡管目前電子鎮(zhèn)流器的廣泛采用并且還有 LED 燈管的出現(xiàn)已經(jīng)擠占了一定的份額,，但是配電感鎮(zhèn)流器的熒光燈具仍舊具有較大的市場份額,，恒光，尤其在要求具有電磁兼容高抗擾度,、低電磁輻射騷擾的工作場合仍舊具有一定的應(yīng)用市場,。在上述配電感鎮(zhèn)流器的熒光燈工作回路中，熒光燈用輝光啟動器質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到熒光燈的啟動順利與否以及熒光燈的使用壽命,。目前熒光燈用輝光啟動器采用的標準是 GB20550-2006/IEC60155:1993,但是,，商業(yè)照明，對該標準的理解和執(zhí)行中尚存在較多的問題,，本文就其中最主要的要點進行解析,，供有關(guān)人員之用。 

二,、要點解析

1,、電容型鎮(zhèn)流器 capacitive ballast

在標準啟動試驗的 8.3.3 條中，要求功率大于 22W 的輝光啟動器的測量都配用電容型鎮(zhèn)流器,，另外,，在標準的 10.3 條和 10.5 條中，都提到了應(yīng)采用電容型鎮(zhèn)流器,，LED照明工程,，但是,，商業(yè)照明，該標準中沒有提到電容型鎮(zhèn)流器串聯(lián)電容器電容量的計算,，更沒有說明有關(guān)的測量原理,。

（1）采用電容型鎮(zhèn)流器的原委

電感鎮(zhèn)流器和燈配合工作的線路功率因數(shù)均很低，車間照明,，一般線路功率因數(shù)λ約為0.3—0.5,，CCC認證，因此有較大的無功電流,，造成供電線路的壓降增大及供電網(wǎng)絡(luò)的電能損失。一般應(yīng)進行無功功率補償（電容器補償）,，可單燈補償,，也可以多燈總補償，還有一種補償方法為感容互補方式（見圖 a）,，即在雙燈管系統(tǒng)中,，在某一燈回路中串聯(lián)一只電容器使之阻抗呈容性，線路功率因數(shù)λ=0.50C 左右（以 36/40W 為例）,，而另一燈回路中因未被補償所以仍呈感性阻抗,，線路功率因數(shù)λ=0.50 左右，兩者互補使雙燈系統(tǒng)總功率因數(shù)上升,，一般補償好的話總線路功率因數(shù)λ≥0.90,。雙燈串聯(lián)電容互補法的優(yōu)點是：既省去了一個電容器，節(jié)約了成本,，又由于被補償燈的電流因電容 C 的移相作用使燈電流在過零時的暗區(qū)正好與未補償燈錯開近 90°,，從而避免了電感型熒光燈的頻閃現(xiàn)像。但是,，恒光電器,照亮您的生活,，家用照明，因為在回路中串聯(lián)了電容器,，當(dāng)輝光啟動器斷開的瞬間,，電感鎮(zhèn)流器的自感電動勢必須與串聯(lián)電容電壓的即時值以及電源電壓的即時值疊加后才能加到燈管上，從理論上講,，因為電容端電壓的抗突變性,，對自感電動勢的影響不大，但實際上,，星級酒店照明燈具,，因為電容量的有限以及電感鎮(zhèn)流器的自感電動勢的脈沖寬度較大，所以電容器的串入將降低自感電動勢脈沖的幅度及能量,。為了保證在采用圖 a 電路時,，熒光燈依然能順利地啟動并且能抵御燈去激活時的較大負載，所以提出了對配合較大功率的輝光啟動器,，必須采用電容型鎮(zhèn)流器進行有關(guān)的試驗.

 （2）串聯(lián)補償電容器電容量的計算

 從圖 a 可看出,，在兩個整燈中只對一個整燈進行串聯(lián)補償并使被補償?shù)臒艚?jīng)補償后處于容性,與未補償燈正好處于反相的狀態(tài)，當(dāng)兩個燈一起使用時正好起到功率因數(shù)的互補作用,從而達到提高功率因數(shù)的目的,。

補償原理和計算方法如下：

串入電容后的復(fù)合阻抗簡化以后的表達式為： Z = ( X L - X C ) 2 + R 2

從公式（2）可以看出,，為了保證被補償?shù)臒粼谘a償電容 C 的串入后回路電流不變（即阻抗不變），則必須使補償后回路滿足 XC=2XL,，即回路中容抗 XC 等于 2倍的鎮(zhèn)流器感抗 XL,。而鎮(zhèn)流器阻抗可基本等效分解為

 XC=2XL-----------------------------------------------------------（3）

XL =Zsinφ ---------------------------------（4）

R=Zcosφ -----------------------------------（5）

 根據(jù)容抗公式 XC=1/（2πfC）--------（6）

把（3）式、（4）式和（6）式合并有 XC =1/（2πFC）=2ZSinφ,變形后可得串聯(lián)電容器電容量計算公式為：

 C=1/（4πfZSinφ）. ----------------------------（7）

式中 Z━鎮(zhèn)流器的實測阻抗值,；XL━鎮(zhèn)流器之感抗值

XC━電容的容抗值

φ━鎮(zhèn)流器自身的電壓和電流的相位角,。

π━圓周率。

f ━頻率,，我國國家電網(wǎng)是 50Hz

C━電容值

以上兩參數(shù)對配不同功率燈的鎮(zhèn)流器均可通過查標準,，測量或計算得出。

2,、脈沖電壓測量

在標準脈沖電壓試驗的 8.7 條中,，要求按標準 GB20550-2006 中的圖 9 和圖 3的電路進行試驗。從圖 b（GB20550-2006 標準中的圖 3）的電路可以看出,，熒光燈被短接,，其等效電路是兩個陰極電阻，

圖 b：GB20550-2006 標準中的圖 3 啟動器試驗線路

圖 c：GB20550-2006 標準中的圖 9 脈沖電壓測試線路

輝光啟動器產(chǎn)生啟動電壓的原理是：當(dāng)熒光燈,、電感鎮(zhèn)流器,、輝光啟動器組成

UB=-L（di/dt） -------------------------------------（8）

式中 UB---------電感鎮(zhèn)流器自感電動勢

L-----------鎮(zhèn)流器在實際工作狀態(tài)的電感量；

di/dt---啟動器內(nèi)兩電極斷開時流過鎮(zhèn)流器的電流隨時間的變化率,。